短波長量子細線半導体レーザの研究

短波长量子线半导体激光器研究

• 批准号: 07750368
• 负责人: 野村 一郎
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Sophia University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750368/
• 关键词: 短波長半導体レーザ; 量子細線レーザ; 自己形成法; 分子線エピタキシ-法; III-V族半導体; AlGaInP; II-VI族半導体; MgZnCdSe

本研究では、高性能短波長量子細線レーザの作製を目的として、AlGaInP III-V族半導体とMgZnCdSe II-VI族半導体を用いて研究を行った。以下に得られた成果を述べる。1.GaInP量子細線レーザを作製し、特性評価から量子細線の効果及び作製条件について検討した。GaInP量子細線の成長にはGaPとInPの交互成長による自己形成法を用いた。ここでは、交互成長の周期と基板の傾斜角依存性に着目しながら量子細線の作製条件について検討した。その結果、交互成長時の各層厚を1.2分子層以上とすることにより量子細線構造が形成され、また基板傾斜角が5°の場合に量子細線構造の形成が促進されることが分かった。また、これらの技術を用いてGaInP量子細線レーザを作製し評価した結果、室温でのパルス電流駆動において257A/cm^2の低しきい値電流密度で750nm帯赤色光のレーザ発振が得られた。さらに世界で初めての室温連続動作に成功した。2.短波長の黄から青色域の量子細線レーザを作製するために、InP基板上のMgZnCdSeについて検討した。ここでは先ず、MgZnCdSeの結晶成長と特性の評価を行った。その結果、低温15Kでのフォトルミネッセンス測定ではエネルギーバンド端からの発光が観測され、これより15KでのMgZnCdSeの禁制帯幅とMg組成の関係式が得られた。また、MgZnCdSeの反射率の測定から屈折率を見積もり、屈折率のMg組成依存性を初めて明らかにした。さらにド-ピング特性について調べ、Cl(塩素)を用いることによりn型伝導性制御が可能であることを示した。以上の技術を用いてMgZnCdSeの量子細線発光素子を自己形成法により成長した。作製した素子を77Kにおけるパルス電流駆動により評価を行った結果、この材料系では初めて、波長585nmのオレンジ色の発光を得た。

In this study, the purpose of this study is to use the high-performance short-wavelength quantum line amplifier for the purpose of transmission, and the AlGaInP III-V semiconductors, the MgZnCdSe II-VI semiconductors, to study the performance of the device. The results are described below. 1.GaInP quantum off-line device operation, property analysis, and operation conditions are required. GaInP quantum line growth, GaP quantum InP interaction growth, self-formation method, self-use. The growth period of the substrate is dependent on the bevel angle of the substrate. The results of the experiment, the interaction between each layer and the thickness of 1.2 molecules over a long period of time, and the formation of quantum lines with a bevel angle of 5 °on the substrate for a long time, and the formation of quantum lines at a bevel angle of 5 °on the substrate promotes the generation of quantum lines. The microwave and microwave technology uses the GaInP Quantum Line switch to perform the simulation results, and the room temperature induces the current density of 257A/ cm